精細化工一釜多用風險分析及防控

發布時間：

2024-01-18 09:43

精細化工行業由于是批量式生產，通常設計是一釜多用，也就是一個釜可能用于物料配制、反應、淬滅、萃取、蒸餾或濃縮、結晶等單元操作，對操作步驟的執行順序和執行時間長短有嚴格要求，如果缺乏有效管控，可能會導致重大安全生產事故。

常見釜式反應器

攪拌式釜：承載的單元功能有配制、反應、蒸餾、分層、結晶等，如果輔助一些中轉容器，可以強大到在一個釜內把所有的單元操作完成得到產品。

一釜多用：風險點

①主要是反應工藝或反應條件不同，而配套的加熱或冷卻條件、反應釜承壓能力、真空條件、攪拌條件、反應釜材質不兼容而導致的潛在超溫超壓，輕微的導致噴料泄漏，嚴重的，可能導致爆炸。

②一釜多用時，反應釜配套安裝的各類管線、閥門、安全聯鎖等相對復雜，增加員工操作失誤的概率。

③同一產品不同操作單元共用一個釜。如溶解、反應、淬滅、分層、濃縮等單元操作在同一個釜內進行，由于不同操作階段存在提前操作或遺漏操作的情況，可能導致前一反應未進行，后一物料進入后不兼容造成安全風險。

④不同產品切換時共用同一個釜。如產品一的生產中該釜的功能是氯化反應，而產品二的生產中該釜的功能是取代反應、疊氮化反應等，由于化學品物性的不同，可能存在前一個產品殘留導致誘發后一個產品的劇烈反應，造成安全風險。

⑤同一個釜設計條件為反應熱失控等級嚴重度3級進行的設計考慮，而不同產品引入的反應熱失控等級大于3級，共用該釜時，可能存在安全措施達不到工藝安全要求，造成安全風險。

⑥不同產品或同一產品的一釜多用時，因操作失誤，在物料轉移時，可能因開錯閥門或接錯管道導致錯誤物料引入，造成安全風險。

⑦不同產品或同一產品不同步驟共用一個釜時，可能存在因物料性質不同，造成化學品與設備材質不兼容，可能存在設備腐蝕、管道腐蝕、靜電積聚等，造成物料泄漏、內爆的風險。

⑧因產能過于飽和，生產計劃安排過于緊湊，可能存在危險工藝的反應被錯誤安排在低安全等級設計的反應釜上，造成因安全措施的不足，導致熱失控發生閃爆事件。

⑨不同品種共用一個反應釜時，因品種切換時，反應釜與反應釜之間的切換距離太遠，采用臨時軟管連接中轉物料或采用移動噸桶中轉物料等方式，在中轉過程中，可能存在物料泄漏風險。同時現場軟管私搭亂放，現場凌亂導致絆倒、堵塞通道等造成安全隱患。

⑩非18類危險工藝的單元反應可能由于反應熱數據的缺失，該產品的反應被安排在低安全等級的反應釜上，造成因安全措施的不足，如移熱能力不足、無DCS控制等，導致熱失控發生閃爆事件。

一釜多用：風險防控

①新的項目設計，可以考慮按照功能區分，反應類的操作與后處理操作按區域劃分，在設計初期可根據平面圖充分考慮布局。

②同一車間或廠房內，考慮完成所有預產產品，不同反應單元所有物料的兼容性評估。

③同一車間或廠房內，考慮完成所有預產產品，不同反應單元所有物料與設備材質的兼容性評估。

④涉及化學反應的釜或罐的設計可以按照至少反應熱失控等級3級所需工程能力，火災工況（以二氯甲烷計算）兩相流的泄放能力考慮比較適用的設計，如工藝使用高能化合物或存在高能化學反應時，需重新能量衡算經評估后，考慮：

· 降低產能；

· 間歇工藝改為半間歇工藝，衡算最小加料時間；

· 經HAZOP分析后，重新變更設備；

· 微通道反應器。

⑤產生氣體的反應或使用氣體的反應，完成尾氣主管并管后的尾氣風險評估和合適的尾氣處理措施方案，如脫-BOC產生的異丁烯，氯化亞砜產生的二氧化硫，硼烷類氣體等。

⑥同一車間或廠房內，不同品種轉產時，編制轉產方案（含風險識別、風險控制措施、清洗方案等），完成操作規程，人員培訓。

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